Question

Опустите трубку  ( пустой стержень шариковой ручки), вставленную в пробку пластиковой бутылки в воду. Бутылку нагревайте руками. Объясните наблюдаемое явление

Answer 1

Если сначала охладить бутылку, а потом, опустив в воду, взять её в руки ,то через некоторое время из бутылки начнут выходить пузырьки воздуха. При охлаждении бутылки температура и давление в ней уменьшаются, в нее входит еще некоторое количество воздуха. Когда мы держим бутылку в руках, она нагревается, воздух расширяется и часть его выходит.

Answer 2

Когда вы опускаете трубку (пустой стержень шариковой ручки) в воду, а затем нагреваете пластиковую бутылку руками, происходит следующее явление.

Во-первых, при нагревании бутылки пластик начинает расширяться из-за повышения температуры. Таким образом, объем пластиковой бутылки увеличивается, но поскольку бутылка герметична, вода внутри не может выйти из нее.

Во-вторых, воздух, находящийся внутри бутылки, также нагревается. Воздух расширяется при повышении температуры, но также не может выйти из-за герметичности бутылки.

Поскольку воздух внутри бутылки нагревается и расширяется, а объем бутылки остается почти неизменным, давление внутри бутылки начинает увеличиваться. Это происходит потому, что количество воздуха внутри бутылки остается примерно постоянным, а его объем увеличивается из-за расширения при нагревании.

В результате увеличения давления воздуха внутри бутылки, вода внутри трубки (пустого стержня шариковой ручки) начинает подниматься. Это происходит потому, что давление воздуха внутри бутылки становится больше давления окружающей среды (внешней атмосферы) и воздух начинает выталкивать воду из трубки.

Таким образом, наблюдаемое явление заключается в том, что под воздействием повышенного давления воздуха внутри бутылки, вода поднимается в трубке (стержне) шариковой ручки.